Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия

Зайцев А. В., зав. лабораторией, д-р. техн. наук, artem.v.zaitsev@yandex.ru
Левин Л. Ю., зав. отделом, д-р техн. наук, чл.-корр. РАН
Паршаков О. С., научный сотрудник, канд. техн. наук

Рассмотрены особенности разработки глубоких горизонтов рудников, влияющие на параметры проветривания и кондиционирования подземных выработок. Отмечено наличие в подземных условиях высокого барометрического давления и высокой температуры окружающего горные выработки породного массива. На основе детального изучения физических процессов, протекающих на больших глубинах, сделан вывод о необходимости повышения эффективности проветривания рабочих зон рудника. Рассмотрены особенности проектирования вентиляционных систем, даны рекомендации по безопасной и эффективной разработке глубокозалегающих участков месторождения.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-77-30008).

1. Parshakov O. S., Utkin N. N., Davydov A. A. Scientific supervision of exploration heading in Skalisty Mine of NorNickel’s Polar Division under conditions of toxic and flammable gas emission. Gornoe ekho. 2022. No. 3(88). pp. 92–98.
2. Lugovskiy S. I. Ventilation in deep mines. Moscow : Gosgortekhizdat, 1962. 324 p.
3. Bobrov D. A., Litvinovskaya N. A., Nesterov E. A. Gas content and gas-dynamic characteristics of rocks of the IV-p horizon of the Starobin deposit of potash salts. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. Vol. 1021. DOI: 10.1088/1755-1315/1021/1/012056
4. Chen X., Li L., Wang L., Qi L. The current situation and prevention and control countermeasures for typical dynamic disasters in kilometer-deep mines in China. Safety Science. 2019. Vol. 115, Iss. 16. pp. 229–236.
5. Nesterov K. V., Kuzenkov M. V. Expanding Kola MMC’S resource base. Tsvetnye Metally. 2019. No. 11. pp. 16–22.
6. Shcherban A. N., Kremnev O. A. Scientific framework for thermal regime design and control in deep mines. 2 volumes. Kiev : Izdatelstvo AN USSR, 1959–1960.
7. Velichko A. E., Kuzin V. A., Yakovenko A. K. Assessment of existing relations for air heat calculation in mine roadways. Air Conditioning in Deep Mines : Collected Papers. Makeevka : MakNII, 1978. Iss. 6. pp. 19–24.
8. Voropaev A. F. Theory of heat exchange between air and rocks in deep mines. Moscow : Nedra, 1966. 249 p.
9. Dyadkin Yu. D. High temperature control in deep mines. Moscow : Ugletekhizdat, 1957. 80 p.
10. Levin L. Yu., Zaitsev A. V., Butakov S. V., Semin M. A. Normalization of microclimate in deep potash mines. Gornyi Zhurnal. 2018. No. 8. pp. 97–102.
11. Ushakov K. Z., Burchakov A. S., Puchkov L. A., Medvedev I. I. Aerology in mines. 3^rd revised and enlarged edition. Мoscow : Nedra, 1987. 421 p.
12. Available at: https://docs.cntd.ru/document/573156117 (accessed: 14.06.2023).
13. Kolesnichenko E. A., Kolesnichenko I. E., Lyubomishchenko E. I. Chemical framework for change in concentration limits and velocity of air-and-methane mixture inflammation and explosion in mine roadways. Gornaya promyshlennost. 2011. No. 3(97). pp. 24–28.
14. Zaitsev A. V., Kazakov B. P., Kashnikov A. V., Kormshchikov D. S., Kruglov Yu. V. et al. Computer program state registration certificate No. 2015610589. AeroSet Analysis Package. Unified Register of Russian Software Products and Databases. Registered on 14 Jan 2015.
15. VentsimTM Design. Howden, 2023. Available at: https://ventsim.com/ru/ventsimdesign/ (accessed: 05.07.2023).

16. Vuma software. Vuma, 2023. Available at: https:/ /www.vuma3d.com/about-us/ (accessed: 15.10.2023).
17. Shakimov A. V. Theoretical framework for prediction, prevention and control of ventilation accidents in mines : Dissertation of Doctor of Engineering Sciences. Perm, 2012. 296 p.
18. Maltsev S. V., Semin M. A., Kormshchikov D. S. A method to determine aerodynamic drag coefficient in copper–nickel mine shafts. Journal of Mining Science. 2020. Vol. 56, No. 6. pp. 1032–1039.
19. Semin M. A., Grishin E. L., Levin L. Yu., Automated ventilation control in mines. Challenges, state of the art, areas for improvement. Journal of Mining Institute. 2020. Vol. 246. pp. 623–632.
20. Zaitsev A.V., Borodavkin D. A., Polyakov I. V. Vlasova E. M. Normalization of the temperature regime under the conditions of the hea ting microclima te of mines. Izvestiya Tulskogo gosudarstvennogo universiteta. Nauki o Zemle. 2021. No. 4. pp. 145–158.
21. Tseitlin Yu. A. Air conditioning plants in mines. Moscow : Nedra, 1974. 166 p.
22. Shuvalov Yu. V., Kuzin V. A., Khudyakov A. N. Experience and improvement of thermal regime adjustment in mines in Germany. Moscow : Nedra, 1990. 51 p.
23. Olkhovskiy D. V., ZaitsevA. V., Semin M. A. Variation of cooling efficiency of air conditioning systems in working spaces of deep mines. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2021. No. 12. pp. 110–119.
24. Eckert E. R. G., Drake R. M. Analysis of Heat and Mass Transfer. New York : Hemisphere Publishing, 1987. 806 p.
25. Mikheev M. A., Mikheeva I. М. Fundamentals of heat transfer. 2^nd edition. Moscow : Energiya, 1977. 344 p.
26. Available at: https://docs.cntd.ru/document/573140267 (accessed: 15.06.2023).
27. Borodavkin D. A., Zaytsev A. V., Parshakov O. S., Khokhryakov D. S. Experimental study of working conditions of underground workers in the heating microclimate of a deep polymetallic mine. Bezopasnost truda v promyshlennosti. 2023. No. 2. pp. 69–75.
28. Availavle at: https://docs.cntd.ru/document/499072756 (accessed: 15.06.2023).